II. — ÉTUDE INDUSTRIELLE

FABRICATION

La fabrication du laiton se divise en trois parties : 1° La préparation du métal à l'état fondu; 2° La coulée proprement dite ;

3° La transformation du métal ayant pour but de l'amener sous la forme commerciale désirée.

1° Préparation du métal fondu. — Le laiton a d'abord été préparé par le procédé dit à la calamine, qui n'est plus du tout usité à l'heure actuelle.

Le principe en était le suivant : on partait d'oxyde de zinc plus ou moins pur obtenu par grillage du minerai; on le plaçait en présence de charbon et de cuivre à température telle qu'il y ait réduction de l'oxyde par le charbon et qu'il se produise des vapeurs de zinc qui agissent sur le cuivre, celui-ci n'étant pas à l'état liquide. On procédait de la façon suivante :

Des creusets en argile réfractaire recevaient le minerai calciné et purifié par lavage, le charbon et le cuivre en grains; le tout était disposé dans une chambre circulaire en briques ; l'intervalle entre les creusets était rempli de combustible. A la fin de l'opération, on retirait chaque pot, on agitait avec soin, et on enlevait toute la scorie qui surnageait.

Il est inutile de faire remarquer les inconvénients d'un tel procédé, qui ne saurait donner ni un alliage pur, ni un alliage décomposition constante.

Aussi cette méthode a-t-elle été complètement abandonnée et remplacée par la méthode dite directe \ qui consiste à fondre les deux métaux cuivre et zinc. A vrai dire, on part rarement de métaux purs; généralement on utilise des déchets, du moins en partie.

Le laiton de décolletage ordinaire qui, comme nous le verrons, est h 60 0/0 de cuivre et 40 0/0 de zinc, est obtenu en partant de tournures. (On admet généralement que, lorsqu'on utilise un barreau de laiton, il en tombe 65 0/0). Ces tournures sont préalablement passées à la machine à aimanter. Ce traitement a une importance considérable; car il permet d'éliminer le fer que ne dissout pas l'alliage et vient former dans qui le barreau un corps dur d'autant plus à. redouter que la vitesse avec laquelle on travaille généralement le laiton est très grande et que la rencontre d'un morceau de fer ou d'acier est suffisante pourémousserl'outil, voire même le briser. Souvent à ces tournures on mélange des alliages plus riches en cuivre ou susceptibles de donner à la fusion moins de perte que les tour-

nures; ce sont généralement des déchets de planches, des douilles de cartouches, des tubes de chaudière hors d'usage, etc., etc.. On utilise parfois des objets en laiton hors d'usage qui sont englobés sous le nom générique de Mannheim (c'est dans cette ville que s'est, paraît-il, localisé pendant Iontemps le commerce de ces objets détériorés).

Le zinc étant un métal très volatil et très oxydable, les pertes pendant la fusion sont importantes. Elles varient évidemment avec le four, le tirage de la cheminée, la forme de la matière première (les tournures très divisées donnent des pertes quelquefois considérables). On a soin de recouvrir le métal fondu de charbon de bois qui diminue les chances d'oxydation. Dans un certain nombre d'usines, on jette même à la surface du bain du borax qui constitue certainement un protecteur plus énergique.

Pour obtenir la fusion directe du métal, deux méthodes sont usitées :

i° Le four à creusets;

2° Le four à réverbère.

Comme four à creusets, on emploie généralement le four potager que nous avons décrit au début de cette étude.

Dans quelques usines, on a adopté les fours chauffés au gaz (celui-ci est produit dans un gazogène situé à proximité du four) ou quelques-uns des fours spéciaux décrits au début.

Les creusets employés sont généralement en plombagine ; cependant, pour certains alliages fins, comme les laitons à cartouche, on préfère souvent les creusets en terre réfractaire. Il en est de- même pour le cuivre pur.

Le fout à réverbère, qui est adopté pour la production en grandes quantités, est généralement de dimensions telles qu'il peut produire deux à trois tonnes de métal. Pour utiliser ce four, on fond tout d'abord le cuivre, en ayaut soin d'avoir des flammes qui éliminent la plus grande partie de l'air contenu dans le four; 'on 'chauffe, d'autre part, le zinc et les résidus que Ton veut ajouter; quand ils sont à température convenable, on les introduit rapidement dans le bain de cuivre.

2° Coulée proprement dite. — La coulée diffère essentiellement suivant le but que l'on se propose :

1° Si l'on veut obtenir des pièces moulées, on coule en sable, comme nous l'avons expliqué au chapitre ier ;

2° Si le laiton est destiné à fournir des barres rondes, hexagonales, carrées, etc., des profilés quelconques, des fils, on coule le laiton dans deslingotières métalliques (fonte ou acier), dont la forme est différente suivant que le laminage qui doit suivre a lieu à froid ou à chaud. Nous étudierons plus loin dans quelles conditions on peut opérer d'une façon ou de l'autre. Lorsque le barreau est destiné à subir le laminage à froid, il est coulé dans des lingotières qui ont une grande hauteur. Chaque lingotière comporte plusieurs cavités ; généralement les diamètres de chacune des cavités sont différents, afin d'obtenir finalement et avec un nombre restreint de passes au laminage des barres dé diamètres divers. En résumé, les barres destinées au laminage à froid sont déjà longues; on a en quelque sorte préparé le travail.

Au contraire, lorsque le métal doit être laminé à chaud, il est coulé en cylindres qui ont un diamètre relativement élevé par rapport à la hauteur et un poids d'environ 30k*,00.

Toutes les lingotières sont faites en deux parties que Ton peut rapprocher ou serrer au moyen de colliers, de frettes et de coins.

Le système de serrage est tel que Ton peut aisément l'ouvrir après la coulée et saisir les barres pour les enlever.

Les lingotières sont enduites d'une matière grasse dans le but d'empêcher le métal d'adhérer à la lingotière.

Un point des plus importants pour la beauté du produit fini est assurément la netteté de la paroi de la lingotière. Dès qu'un défaut s'y produit, il se renouvelle forcément sur le lingot initial et subsiste souvent jusqu'à la fin du traitement. 11 est donc nécessaire que les lingotières soient bien entretenues et rabotées de temps à autre.

La température de coulée a, comme pour tous les alliages, une très grande importance : si l'on coule trop chaud, on a un

métal poreux, soufflé ; si Ton coule trop bas, on a un produit qui n'est pas homogène.

Au moment de la coulée, on place au-dessus de la lingotière une espèce d'entonnoir percé de petits trous, qui a pour but de bien répartir le métal dans la lingotière en coopérant à son homogénéité et d'arrêter les matières non dissoutes.

La coulée faite, on laisse refroidir quelques instants ; puis on vient séparer la masselotte, le métal étant encore pâteux; ensuite on enlève colliers et coins qui retiennent les deux parties de la lingotière ; on ouvre celle-ci et on enlève les barreaux.

Lorsqu'on examine le barreau coulé, on y trouve une poche de retassure très nette.

3° Si le métal est destiné à faire des planches, on coule des plaques de dimensions variables suivant les Anale» à obtenir.

Nous verrons que dans certains cas on peut partir du même point pour arriver au fil.

Les lingotières sont métalliques1. Généralement l'épaisseur des plaques obtenues est de 16 à 22 millimètres; leur largeur est ordinairement 90, 100, 110, 150, 180, 200, 230, 260 ou 310, et leur longueur de 450 à 700.

Lorsqu'on doit ensuite traiter les planches, comme nous le verrons, en vue du tréfilage, on prépare des plaques de 38 millimètres d'épaisseur, 89 de largeur et 2 mètres à 2°\50 de longueur.

Tout ce que nous avons dit au point de vue de la coulée, de la préparation de la lingotière, pour les barres de laiton, s applique à la préparation des planches.

Aussitôt après le laminage, le lingot obtenu est soumis k un traitement mécanique qui a pour but de nettoyer sa surface.

8° Traitement mécanique du métal. — Le laiton, nous l'avons dit, peut être utilisé pour obtenir : 1° Des pièces moulées ; 2° Des barres, fils ou profilés; 3° Des planches.

1. Hiorns signale {Alliages métalliques % p. 146, traduction Boudouard) que l'on a utilisé des moules en granit. Cette méthode est abandonnée depuis longtemps.

ALLIAGES DE CUtVRB ET DE ZINC. — LAITONS $94

Dans le cas des pièces moulées une. fois la coulée et le démoulage faits, il ne reste plus qu'ai nettoyer, ébarber, et, s'il y a lieu, polir les pièces.

Dans le cas des barres, fils ou profilés, les opérations que doivent subir le métal sont :

A. Le laminage;

B. Le recuit et le décapage, l'étirage et le tréfilage. Dans le cas des planches ;

A. Le laminage;

B. Le recuit et le décapage ;